JP2011175214A - 表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示パネルの基板にタッチパネル等の透明体が貼り合わされた表示装置の製造方法において、貼り合わせ後の気泡の混入や接着面外への接着剤の染み出しを解消する。
【解決手段】 接着剤塗布前の基板に、酸素プラズマ等による洗浄処理、或いはスパッタによる薄膜形成を行なう。このとき、パネルの一部をマスクで覆うことで選択的に接着剤のぬれ性を向上させる。マスクをはずし、パネルに接着剤を塗布すると、接着剤はぬれ性の良い箇所のみに広げることができ、貼り合わせ後の気泡の混入や接着剤の染み出しを解消することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に使用される液晶表示装置などの薄型表示装置に関する。詳しくは、表示パネルにタッチパネルやカバーガラス等の透明体が貼り合わされた表示装置の製造方法に関するものである。

近年、液晶表示装置は薄型、軽量、低消費電力である特長を活かしてテレビ、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、音楽プレーヤーなど様々な電子機器のディスプレイとして広く利用されている。小型電子機器に用いられる液晶表示装置においては更なる薄型化、軽量化、非表示領域の縮小が求められている。さらに、電子機器の高機能化に伴い液晶表示装置上にタッチパネルを取り付けて使用する他、パララックスバリアやレンチキュラレンズ等を貼り合せることにより３次元表示装置として応用するなど、液晶表示装置上にこのような透明体を貼り合せる用途が広がっている。

液晶表示装置上に透明体を貼り合せる一般的な手段の一つに接着剤を用いた塗布方法がある。具体的には、接着剤を基板上に塗布し、表示領域を含む基板全面に均一に接着剤を塗り、上から透明体を載せて加圧することで貼り合せる。この方法は、テープなどを用いて機械的に貼り合せる方法と比較して、接着後に貼り合わせた透明体がずれることがないため、パララックスバリア等の貼り合わせの際にミクロン単位の高い精度が要求される場合には不可欠である。

しかしながら、接着剤による貼り合わせでは、気泡の混入や接着面外への接着剤の染み出し、未展延領域の発生といった課題が存在する。

接着時に気泡が混入すると、そこを通過する光が乱反射され表示品質に悪影響を与える。そのため、表示パネルの製造時、特に表示パネルの基板や補強部材を複数積層する工程は一般には真空中で行われることが多い。真空にすることで気泡の混入を最小限に押さえることができ、仮に気泡が残っていたとしても大気開放時に気泡は大気圧に押されて肉眼では認識できない程に微小化され品質問題になることが少なくなる。例えば、偏向板貼り付け時に異物や気泡混入を防ぐ方法として真空中でパネルと偏向板を接着させ、大気圧に戻すことで偏向板を密着させる手法が提案されている（特許文献１参照）。

また、表示パネル基板と透明体の間に気泡が混入することを防ぐ手段として、接着剤を基板上に所定の間隔で滴下する方法が提案されている（特許文献２参照）。

また、大気中での貼り合わせにおいて気泡や接着剤の染み出しや未展延領域を抑制する方法として、パネル端に障壁を形成することによる解決策が提案されている（特許文献３参照）。この方法では、積層される複数の表示用パネルのうち、最初に接着剤が塗布されるパネルの周囲に接着剤を塗布、固化させることで障壁を形成する。次にパネル中央部に接着剤を滴下後、上から対向パネルを吸着させる。その後、パネルの中央部を加圧した後、周囲を加圧することで気泡混入や未展延領域の発生を抑制することが出来る。この方法を用いることで大気中であってもパネルの貼り合せを行なうことができる。

特開平７−３１８９１９号公報 特開２００４−２２４８５５号公報 特開２００９−１０３９７６号公報

しかしながら、上述のように表示パネルに透明体を貼り合せたり、複数のパネルを接着剤で貼り合せたりする場合、気泡が混入するとその部分で乱反射により表示品質が低下する。貼り合せの工程を真空中で行うことにより、これらの課題を克服できるが、真空装置を搭載した貼り合せ装置は、大型化し、高価なものとなるためコストを圧迫する。そのため、大気中で作業が行われることが望ましい。

また、基板と透明体の貼り合せにおいて、接着剤の塗布量不足や貼り合せ時の加圧の方法が適切でない場合、接着剤の未展延の領域が発生することがある。逆に塗布量が過剰、もしくは塗布領域が適切でないと基板と透明体の間から接着剤が流れ出し、表示面や基板に形成した電極部に接着剤が回り込み表示面の汚れや通電の不具合などを起こす場合もある。事前に接着剤を用いて障壁を形成することでこの課題を解決することは出来るが、この方法では接着剤を塗布、固化させる工程を二度繰り返す必要がある。そのため、多くの工程を要する他、初期に硬化させた周囲の障壁部分と二度目に塗布した箇所の間に気泡が混入しやすくなる。これは表示装置周囲の非表示領域が広い場合は問題ないが、携帯電子端末などにおいては近年狭額縁化が必要とされているため、基板の周囲であっても問題となる。さらに、非表示領域の幅は数ミリが要求されているため、障壁の形成そのものが困難である。

本発明では上記課題を解決するために、接着剤塗布前の表示パネルの基板を部分的にマスクで覆い表面を選択的に加工する。これにより、基板の中心部周辺に設けた塗布領域の親水性を、基板の外周領域よりも高くする。その後、マスクを除去し、親水性の高い塗布領域に接着剤を設ける。そして、接着剤が塗布された基板にタッチパネルやカバーガラス等の透明体を接触させ、加圧により接着剤を外周領域へも均一に広げて貼り合せる。

塗布領域の親水性は、マスクを外周領域に設け、塗布領域のみをプラズマ洗浄することにより選択的に向上させることができる。

また、マスクを塗布領域に設け、外周領域に疎水性の材料で薄膜を形成してもよい。
また、マスクを外周領域に設け、塗布領域に親水性の材料で薄膜を形成してもよい。
また、接着剤は光硬化型の接着剤を含み、基板に透明体が貼り付けられた後、可視光により硬化されてもよい。

本発明によれば、マスクを用いることで、表示パネルの基板の形状にかかわらず、接着剤の塗布領域を適切に設定することができる。また、接着剤を均一に展延することができ、接着面に気泡を混入することなく、且つパネル外への接着剤の染み出しを抑制することが出来る。

本発明による表示装置の製造方法を説明する図である。 本発明による表示装置の製造方法を説明する図である。

本発明は、表示パネルの基板に透明体が貼り合わされた表示装置の製造方法で、表示パネルの基板の表面には、接着剤の塗布領域と外周領域とが設定されている。ここでは、塗布領域を接着剤塗布後に接着剤が自重で広がる領域とする。まず、この塗布領域または外周領域にマスクを設けて基板の表面を選択的に加工し、塗布領域の親水性を、外周領域よりも高くする。そしてマスクを除去し、塗布領域に接着剤を設ける。基板に透明体を接触させ、加圧により接着剤を外周領域にも広げて貼り合せる。このように基板表面を選択的に加工することで、基板に接着剤を塗布した際に、親水性の高い塗布領域では接着剤を気泡の混入なく展延できる。また、塗布領域の周囲には親水性の低い（または、疎水性の）外周領域が設けられるため、接着剤が基板の外へ染み出すのを防ぐことができる。

また、基板の表面加工には、プラズマ洗浄や薄膜を形成する方法が用いられても良い。プラズマ洗浄を用いる場合には、マスクを外周領域に設けて塗布領域をプラズマ洗浄することで、塗布領域のみ基板の表面の親水性を向上させることができる。また、薄膜を形成する方法では、マスクを塗布領域に設け、外周領域に、疎水性の材料を用いて薄膜を形成してもよい。また、外周領域にマスクを設けて、塗布領域に親水性が高い材料を用いて薄膜を形成してもよい。
以下に、本発明による実施形態を説明する。

本実施例では、表示パネルの基板に透明体を貼り合わせた表示装置の製造方法において、基板にプラズマ洗浄を施すことにより、塗布領域の親水性を向上させる。

本実施例の製造方法を、図１（ａ）〜（ｅ）を基に説明する。まず、接着剤が設けられる基板１にマスク２を配置して、接着剤の塗布領域１ａを設定する。本実施例では、塗布領域を、接着剤塗布後に接着剤が自重で広がる領域とする。図１（ａ）に示すように、塗布領域１ａは長方形の基板の中央部に設定され、その周囲の外周領域（図示しない）にマスク２が配置される。

次に、図１（ｂ）に示すように、基板１に酸素プラズマを照射し、マスク２で覆われていない塗布領域１ａをプラズマ洗浄する。その後、マスク２を除去する。図１（ｃ）はマスク２を除去した基板１の状態を示す。図示するように、塗布領域１ａはプラズマ洗浄により、汚れが除去されるとともに、活性化されて親水性が改善される。一方、マスク２に覆われていた外周領域１ｂは、表面が処理されていないため親水性は変化していない。ここで、図１（ｄ）に示すように、表示パネルの基板１の中心付近に接着剤３を塗布する。接着剤３は、親水性の高い塗布領域１ａにのみに広がる。一方、外周領域１ｂでは、中心部より親水性が低いため、接着剤は広がりにくい。このように、塗布領域１ａよりも親水性の低い外周領域１ｂを設けることにより、基板の外に接着剤が流れ出すのを防ぐことができる。最後に、図１（ｅ）に示すように、接着剤３が塗布された基板１に透明体４を接触させ、加圧により接着剤を外周領域１ｂにも均一に広げて貼り合わせる。

なお、本実施例のようにプラズマ洗浄を用いる場合には、液晶表示パネル等の表示パネルを形成した後に、表示パネルの基板（透明体が貼り付けられる基板）に表面加工を施して透明体を接着し、表示装置を製造してもよい。

本実施例では、表示パネルの基板に透明体を貼り合わせた表示装置の製造方法において、基板に薄膜を形成することにより、塗布領域の親水性を外周領域よりも高くする。

本実施例の製造方法を、図２（ａ）〜（ｃ）を基に説明する。本実施例では表示装置の表示パネルの基板にハート型のガラスを用いる。はじめに、図２（ａ）に示すように、基板５と相似な形状を有し、サイズが小さなマスク２をガラス中心部の接着剤の塗布領域５ａ（図示しない）に配置する。その後、薄膜装置を用いて、マスク２が設けられていない外周領域５ｂにＰｏｌｙ−Ｓｉの薄膜を約１０ｎｍ堆積する。さらに、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ薄膜を形成した後にＨＦ（フッ化水素酸）に数秒浸す事により水素終端して疎水性の薄膜を形成する。次に、このマスク２を除去する。図２（ｂ）は、マスク２が除去された基板５の状態を示す。図示するように、外周領域５ｂには、疎水性の薄膜が形成されるが、塗布領域５ａは何も加工されていない。その結果、疎水性の薄膜を形成した外周領域５ｂでは、接着剤が濡れにくく、塗布領域５ａでは外周領域５ｂよりも接着剤が濡れやすくなる。ここで、図２（ｃ）に示すように、表示パネルの基板５の中心付近に接着剤３を塗布すると接着剤３は塗布領域５ａに広がる。一方、外周領域１ｂは、薄膜により中心部より親水性が低くなっているため、接着剤塗布時に接着剤が基板の外に流れ出すのを防止することができる。最後に、対向する透明体（図示しない）を接着剤３が塗布された基板５に接触させ、加圧により接着剤３を外周領域１ｂに均一に広げて貼り合せる。

なお、本実施例では、液晶表示パネル等の表示パネルを形成する工程の前に、予め、表示パネルを構成する基板（透明体が貼り付けられる基板）に薄膜を形成して透明体を接着し、表示装置を製造することができる。

また、本実施例では、塗布領域にマスクを設けて、外周領域に疎水性の材料を用いて薄膜を形成したが、これとは反対に、接着剤の外周領域にマスクを設けて、塗布領域に親水性の材料を用いて薄膜を形成してもよい。

また、上述の各実施例において、接着剤に光硬化型の接着剤を用いてもよい。その場合は、基板に透明体を貼り合せた後、可視光によって接着剤を硬化させてもよい。

１、５ 基板
１ａ、５ａ 塗布領域
１ｂ、５ｂ 外周領域
２ マスク
３ 接着剤
４ 透明体

Claims (6)

1. 表示パネルの基板に透明体が接着剤により貼り合された表示装置の製造方法において、
   前記基板の表面の、前記接着剤の塗布領域または外周領域にマスクが設けられる第一工程と、
   前記塗布領域の親水性が前記外周領域よりも高くなるように、前記基板の表面が選択的に加工される第二工程と、
   前記マスクが除去されるとともに、前記塗布領域に前記接着剤が設けられる第三工程と、
   前記基板に前記透明体を接触させ、加圧により前記外周領域にも前記接着剤を均一に広げて貼り合せる第四工程と、を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。
2. 前記第一工程で、前記マスクは前記外周領域に設けられ、
   前記第二工程で、前記塗布領域がプラズマ洗浄されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
3. 前記第二工程で、前記基板の表面には前記マスクが設けられていない領域に薄膜が形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
4. 前記第一工程で、前記マスクは前記塗布領域に設けられ、
   前記第二工程で、前記外周領域に疎水性の材料によって薄膜が形成されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置の製造方法。
5. 前記第一工程で、前記マスクは前記外周領域に設けられ、
   前記第二工程で、前記塗布領域に親水性の材料によって薄膜が形成されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置の製造方法。
6. 前記接着剤は光硬化型の接着剤を含み、前記第四工程の後で可視光により硬化されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法。

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